浅谈农田排水河道的生态修复工程设计与实际效果
吕冰
【摘 要】 为了进一步优化农田排水河道质量，通过生态混凝土护坡、截污围隔装置的构建、组合生态浮床技术等多种手段来对该水体进行生态修复治理。结合相关实践可以发现，经过一段时间的顺利运作，水体当中的氮、磷等相关污染物质明显降低，水生态系统的结构以及功能均得到了显著提高，继而为日后类似环境生态修复提供重要的参考依据。
【关键词】 农田排水河道 生态修复 设计 实际效果
引 言
针对农村面源污染来说，其有着无规律排放、污染物量多等特点，在源头降低污染物数量、循环应用的同时，需要采取相应的生态修复技术，尽可能促进水体自净能力的全面提升，继而起到修复水生态系统结构的作用。而农田排水河道的生态修复工程设计是有效治理农村面源污染必不可少的最后一环。对此，本文以某工程为例，针对农田排水河道的生态修复工程设计与实际效果进行探讨，供以借鉴。
1 农田排水河道的生态修复工程设计思路
在工程进行施工的前期阶段，应当提前做好河道上游与下游的排查工作，沿岸一共有两条较大的排水斗沟 （9-3和9-6）。在充分结合河流自身生态特征的基础上，制定出与之相匹配的生态修复方案，除了要保护好现有河道物理尺寸以外，还应当采取有效措施对河段物理结构加以完善与优化，以此来提高其生态质量。在充分结合外源污染负荷状况的基础上，把治理河段分成以下几个功能区：第一，前置净化区;第二，生态修复功能提升区;第三，水质强化净化区;第四，水质稳定生态保育区。
2 工程措施
2.1生态混凝土护坡。主要是将多孔混凝土当作修复载体的，坡度为1∶3，在充分结合水生、湿生草灌景观植物的基础上，构建与之相匹配的岸线生态。针对护坡来说，其底部应当种植适量的美人蕉、再力花等相关植物，种植密度尽可能以8～10株/m2为主;针对护坡中部来说，其应当种植适当的草本与灌木植物。通常情况下，草本植物主要包含以下几种：一是狗牙根;二是三叶草，种植密度尽量以3g/m2为主。不管种植哪种植物，都要做好相应的维护工作，在第一时间拔草与浇水，继而促进植物成活率的全面提升。
2.2截污围隔装置的构建。在充分结合河道具体状况的基础上，灵活运用截污围隔装置灵敏且彻底地拦截排污口污水，并且还要设置适量的截污导流净化槽，槽内主要以底层微孔曝气系统等设备为主，目的是为了促使污水在导流期间实现原位净化，然后再将污水集中净化区倒入其中，最大限度地消除污染物，以此来促进水质的全面提高。就软围隔导流布而言，尽量以HDPE膜为主，厚度保持在2.8mm的范围内，一共400m。相关人员需要在距排污口一边岸线5m處，每隔3m安装指定规格的镀锌钢管，导流布固定于钢管之上。不仅如此，还需要在导流布和岸线之间每隔2m安装3m×3m的生态浮床，并在此基础上种植适量的水生植物，下面悬挂填料，并且还要在浮床下部设置相应的微孔曝气管，借助于纯氧曝气，形成模拟A/O工艺。
2.3组合生态浮床技术。该修复技术主要是将高分子材料当作载体的，采取人工的方式在水面种植水生植物，采取植物吸收、根系截留等一系列方式来净化水质，并且创造出与之相匹配的水上景观，为后续工作的顺利进行提供应有的便利。结合相关试验可以得知，组合生态浮床会因为受到水生植物同样作用的影响而和相关微生物分解作用互相协调，以此来强化浮床对氮、磷等污染物质的去除效果，并且也从侧面反映出科学的生物配置可以大大提升浮床富营养化水体治理水平。
3 农田排水河道的生态修复工程实际效果
该工程设施于2017年10月陆续投运，经过一段时间的运作以后，在2018年5月到2018年11月河道生态修复过程中，对河道定点开展了水质监测工作，取样时间设定为每月10号上午9： 00～11： 00 之间，现场对理化指标进行检测，同时在24小时之内进行以下水质指标的检测，最终检测结果现与大家分享：
（1）COD。在进行治理的前期阶段检测的COD浓度是84.8mg/L;工程在持续运作时，只有4#点在7月COD浓度到达67mg/L，这一情况大多数和梅雨季节地表径流增多等方面存在着密切的联系;其他点位COD都≤40mg/L，且满足相关要求。针对有机物的去除而言，其通常和以下两点密不可分：一是水生植物的吸收和吸附;二是微生物的降解。在生态修复工程当中COD的去除效果十分显著，当4月～7月水生植物适应环境以后，就会加快生产的脚步，从水体当中汲取诸多的有机物，所以COD通常不大于30mg/L;7月4#点位的COD超标，然而在植物群落不断作用的情况下，COD值快速降到14mg/L，这一现象也从侧面表示各功能分区之间可以巧妙融合，保障水质始终处于稳定的状态。
（2）TN。在进行治理的前期阶段检测的TN含量是3.812mg/L。工程在持续运作时，除了6月份和7月份以外，余下月份5个点位的TN含量几乎都不大于2mg/L，且满足相关要求;9、10这两个月份河道水体TN含量均满足相关要求。6、7这两个月份河道各点位TN值异常偏高，出现这一情况大多数和梅雨季节地表径流增多存在着密切的联系，诸多污染负荷经过地表径流以及排水斗沟流入到相关水体中，6月1#点位的TN含量是11.433mg/L，这一现象也从侧面表示截污围隔装置不能在第一时间发挥出应有的价值，2#点位TN下降到了6.244mg/L，5#点位下降到了2.384mg/L，通过采取一系列的手段加以净化，TN去除率是79%，净化效果十分显著，确保了污染物的去除。针对氮的去除来说，其实质上是借助于植物的吸收与微生物的硝化、反硝化作用得以实现的;当工程在具体运作时，植物生长速度惊人、水温适合微生物的健康成长，所以系统对总氮的去除效果就明显。
结 语
综上所述，通过生态修复工程技术方式，大大提高了农田排水河道水质，为后续农田集水区重污染水体生态修复工程指明了方向。本文主要从以上几个方面围绕着农田排水河道的生态修复工程设计与实际效果展开了论述，旨在希望可以和相关人士互相交流学习，供以借鉴。
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